阵发性心房颤动病人左心房形态变化及其与脑卒中/短暂性脑缺血发作的关系

陈 健，赵 映，何怡华，马长生，杜 昕

脑卒中是心房颤动病人的严重并发症，分析原因是心房颤动引起左心房压力升高，而长期左心房高压逐渐引起左房重构；左房重构导致心房壁收缩力降低及心房血流通过时间延长，进而引起心房壁纤维化、心房壁机电传导异常，最终引起左房扩大、血流淤滞及血栓形成[1-3]。因此，早期发现及定量评价左房重构是评定左心房功能的重要环节。使用左房纵向应变及应变率参数评价左房功能及重构已证实是有效的，其效果优于常规超声心动图参数，且左房纵向应变可评定左心房贮存、通道及射血功能，并作为非倾入性检查，操作简单，重复性好，具有较好的应用前景[4-5]。本研究旨在通过测量阵发性心房颤动病人左心房长轴应变及应变率参数，并联合常规超声心动图参数，分析这些参数在左房重构前的变化，探讨其与脑卒中/短暂性脑缺血发作的关系及预测价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2015年10月—2018年5月首都医科大学附属北京安贞医院就诊的365例阵发性心房颤动病人，其中男222例，女143例；年龄(58.95±10.52)岁；47例病人有脑卒中/短暂性脑缺血发作病史。纳入标准：所有病人均有明显的心房颤动症状，需药物治疗；心房颤动射频消融治疗前均接受经胸超声心动图和经食管超声心动图检查。排除标准：持续性心房颤动病人；心房颤动合并风湿性心脏病病人；有瓣膜修复或置换病史的病人；超声心动图测量左室射血分数<50%的病人；有心房颤动消融史的病人；有任何心脏瓣叶器质性疾病病人。所有病人均签署知情同意书。

根据是否存在脑卒中/短暂性脑缺血发作病史将病人分为对照组(非脑卒中/短暂性脑缺血发作病人)和研究组(脑卒中/短暂性脑缺血发作病人)，同时对临床资料、常规超声心动图数据和应变数据进行分析。脑卒中定义为突发的局灶性神经系统受损，存在明确的磁共振成像或CT表现。短暂性脑缺血发作定义为突发的局灶性神经系统症状，24 h内缓解。本研究经首都医科大学附属北京安贞医院伦理委员会批准。

1.2 常规经胸超声心动图 使用仪器为GE Vivid E9心血管超声仪(GE Medical Systems，Horten，Norway)，配备4V-D矩阵心脏探头，频率为1.5～4.6 MHz。分别在胸骨旁和心尖切面获取标准M型、二维和多普勒图像；使用Simpson双平面法测量左室射血分数；使用频谱多普勒和组织多普勒技术评价左室舒张功能，观察指标包括平均舒张早期二尖瓣血流速度与舒张晚期二尖瓣血流速度(E/A)比值、舒张早期二尖瓣血流速度与舒张早期二尖瓣环运动速度(E/e′)比值和左房容积指数；使用组织多普勒技术在心尖切面测量二尖瓣瓣环室间隔侧和侧壁侧的心肌运动速度，分别记录E、E′，并计算其比值平均值(平均E/e′)。根据美国超声心动图指南，所有图像均记录3个心动周期[6-7]。

1.3 超声心动图斑点追踪 采集所有病人左房超声斑点追踪数据，标准采集切面为心尖四腔心切面、心尖两腔心切面和心尖三腔心切面。每个切面均采集至少3个完整的心动周期，帧频>60帧/s。图像的离线分析使用GE超声工作站(EchoPAC系统)。左房应变分析时将心电图P波为零点(左房应变基线位置)，即左房收缩初始形态为左房应变基线位置L0[8]。通过手动描记左房心内膜轨迹，系统自动描记心外膜轨迹，并生成感兴趣区域，逐帧进行斑点追踪分析。系统自动分析时将感兴趣区域分为6个节段，分别计算各节段在长轴方向应变和应变率，并得到各个切面平均值。由于肺静脉左心房入口处心房壁连续中断，因此，排除所有分析房顶节段图像。质量欠佳的图像被排除。最终通过计算各个切面左房应变及应变率均值，得到左心房整体长轴方向应变及应变率。

主要对左房长轴时间应变曲线和长轴时间应变率曲线进行分析：时间应变曲线基线上收缩期峰值为左房收缩期应变，基线下舒张期左房应变，两个峰值之差的绝对值为左房长轴整体应变，详见图1。时间应变率曲线基线上位于中央的正向峰为收缩期左房应变率，右侧基线下负向峰为舒张早期左房应变率，右侧基线下正向峰左侧基线下的负向峰为舒张晚期左房应变率，详见图2。

图1 1个心动周期内的左心房正常应变曲线(SS为收缩期左房应变；SD为舒张期左房应变；GLS为左房长轴整体应变；左房应变曲线设置心电图P波为基线位置)

图2 1个心动周期内的左房正常应变率曲线(SRS为收缩期左房应变率；SRE为舒张早期左房应变率；SRL为舒张晚期左房应变率；左房应变率曲线设置心电图P波为基线位置)

1.4 差异性研究 为检测左房应变和应变率在观察者之间和观察者内部差异，从入组病人中随机选取15例病人，首先由1名观察者重复测量2次，之后由2名观察者在双盲条件下分别单独分析15例病人的图像资料。

2 结 果

2.1 两组临床资料比较 与对照组比较，研究组年龄大、女性比例低、舒张早期左房应变率较低，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 两组临床资料比较

2.2 一致性检验结果 左房应变参数中收缩期左房应变、舒张期左房应变、左房整体长轴应变、收缩期左房应变率、舒张早期左房应变率、舒张晚期左房应变率组内差异分别是9.6%、9.7%、8.5%、8.8%、9.0%和9.1%；组间差异分别为8.7%、9.1%、8.5%、8.0%、7.9%和8.4%。

2.3 左房应变率与临床资料、心脏结构和功能变化相关参数的关系 一元线性回归分析结果显示：E/A比值、左房容积指数、体质指数、平均E/e′、左室射血分数、年龄、左室舒张末期内径与舒张早期左房应变率呈线性相关(P<0.001)。参数优化后进行多元线性回归分析，结果显示：舒张早期左房应变率与E/A比值、左房容积指数、体质指数、平均E/e′、年龄存在线性相关。回归方程为Y=-3.487-0.830X1+0.024X2+0.050X3+0.064X4+0.028X5(Y为舒张早期左房应变率；X1为E/A比值；X2为左房容积指数；X3为体质指数；X4为平均E/e′；X5为年龄)。详见表2。

表2 一元和多元线性回归分析阵发性心房颤动病人舒张早期左房应变率与相关参数的相关性

2.4 常规超声心动图参数及应变参数预测脑卒中/短暂性脑缺血发作的临床价值 左房容积指数、收缩期左房应变和舒张早期左房应变率预测脑卒中/短暂性脑缺血发作具有较高的灵敏度；左室舒张末期内径、平均E/e′具有较好的特异度。提示这些参数未显示出对脑卒中/短暂性脑缺血发作的较好预测价值，曲线下面积(AUC)均较小。详见表3。

表3 左房常规超声心动图参数及应变参数的诊断价值

2.5 脑卒中/短暂性脑缺血发作的危险因素分析 单因素Logistic回归分析结果显示：年龄、性别和舒张早期左房应变率与阵发性心房颤动病人脑卒中/短暂性脑缺血发作发生相关。多因素Logistic回归分析结果显示，舒张早期左房应变率和性别是阵发性心房颤动病人脑卒中/短暂性脑缺血发作的独立影响因素。详见表4。

表4 单因素和多因素Logistic 回归分析脑卒中/短暂性脑缺血发作的危险因素

3 讨 论

本研究使用速度向量成像技术分析左房应变及应变率在阵发性心房颤动病人发生脑卒中/短暂性脑缺血发作的变化，初步探讨其预测脑卒中/短暂性脑缺血发作的临床价值。

左心房整个心动周期中功能分为3个时相，左室收缩期容储血液、左室舒张早期大部分血液通过左心房进入左心室、左心室舒张晚期左心房收缩将剩余血液泵入左心室[4，9]。因此，记录到左房应变率曲线的3个不同峰值：收缩期正向峰、舒张早期和晚期2个负向峰，分别对应左心房容储、通道及收缩功能。应变率由于结合了时间改变，理论上可较早地反映左房形变能力受损，因而较应变更具有诊断价值。左房形变能力早期降低时，左房应变率降低，左房应变未出现相应变化。

研究组舒张早期左房应变率低于对照组(P<0.05)，说明左房形态改变不明显，处在变化的早期阶段；左房应变和常规超声心动图参数均未出现明显变化，证实左房重构发生之前，左房形态未发生明显改变，形变能力已受损。

相关研究证实，左房应变与临床资料、常规超声参数之间存在明显相关性[3，10-12]。本研究结果显示，舒张早期左房应变率与年龄、体质指数、高血压史、左室射血分数、平均E/e′、左房容积指数、E/A比值等呈线性相关(P<0.001)，与年龄相关性最大。舒张早期左房应变率不仅反映左房重构，还反映左房早期形变能力受损，是评价左房功能改变的理想指标[13-15]。

左房重构参数如左房容积改变已证实是多个心血管事件的危险因素，如脑卒中、心肌梗死、心房血栓形成、心房颤动复发等[16-17]。由于升高的左心房压力和增加的容量负荷导致心房壁逐渐纤维化，左心房容储、通道及收缩功能受损。左心房扩大前，左房形变能力可能已受损，若在此阶段找到理想的超声参数对左房形变功能进行准确评价，可将上述心血管事件的危险预测时间提前。

二维超声心动图斑点追踪技术可评价左房形变能力，有研究显示，左房纵向应变是心房颤动病人脑卒中的危险因素，左房纵向应变率改变早于左房纵向应变，可反映左房形变能力受损[3，5，18-19]。本研究多因素Logistic回归分析结果显示，舒张早期左房应变率是阵发性心房颤动病人发生脑卒中/短暂性脑缺血发作的独立影响因素(P<0.05)，其绝对值越接近于0，脑卒中事件危险性越大。舒张早期左房应变率与脑卒中/短暂性脑缺血发作的关系及诊断效能需长期随访，并结合临床及常规超声参数进一步分析。

寻找可早期准确预测心房颤动病人发生脑卒中/短暂性脑缺血发作的有效指标具有重要意义。左房应变率的改变反映左房形变能力，其改变早于左房形态改变，且较左房应变参数更精确，适合早期初筛病人[20-21]。由于超声心动图属无创性检查，且操作相对容易，斑点追踪技术目前越来越成熟，具有广阔的临床应用前景。本研究中阵发性心房颤动病人发生脑卒中/短暂性脑缺血发作样本量有限，今后研究需要增加样本量，并纳入非心房颤动病人脑卒中左房应变率进行对照评价分析。

舒张早期左房应变率可反映左房形变能力早期损伤，是阵发性心房颤动病人脑卒中/短暂性脑缺血发作的独立影响因素，进一步研究需扩大研究范围并进行长期随访，以评价舒张早期左房应变率的临床价值。